Java中Random的使用

1、java.lang.Math.random

調用這個Math.Random()函數可以返回帶正號的double值，該值大於等於0.0且小於1.0，即取值範圍是[0.0,1.0)的左閉右開區間，返回值是一個僞隨機選擇的數，在該範圍內（近似）均勻分佈。例子以下：

 

// 案例1
        System.out.println("Math.random()=" + Math.random());// 結果是個double類型的值，區間爲[0.0,1.0）
        int num = (int) (Math.random() * 3); // 注意不要寫成(int)Math.random()*3，這個結果爲0，由於先執行了強制轉換
        System.out.println("num=" + num);

2、java.util.Random

下面Random()的兩種構造方法：
　　Random()：建立一個新的隨機數生成器。
　　Random(long seed)：使用單個 long 種子建立一個新的隨機數生成器。

• 咱們能夠在構造Random對象的時候指定種子（這裏指定種子有何做用，請接着往下看），如：Random r1 = new Random(20);
• 或者默認當前系統時間的毫秒數做爲種子數:Random r1 = new Random();

須要說明的是：你在建立一個Random對象的時候能夠給定任意一個合法的種子數，種子數只是隨機算法的起源數字，和生成的隨機數的區間沒有任何關係。以下面的Java代碼：

 

Random rand =new Random(25);
int i;
i=rand.nextInt(100);

初始化時25並無起直接做用（注意：不是沒有起做用）,rand.nextInt(100);中的100是隨機數的上限,產生的隨機數爲0-100的整數,不包括100。

具體用法以下例：

 

package com.yjj.random;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Random;

/**
 * @Description:
 * @Author: yinjunjie
 * @CreateDate: 2018/9/6 10:58
 * @Version: 1.0
 */
public class TestRandom2 {
    public static void main(String[] args) {
        // 案例2
        // 對於種子相同的Random對象，生成的隨機數序列是同樣的。
        Random ran1 = new Random(8);
        System.out.println("使用種子爲8的Random對象生成[0,10)內隨機整數序列: ");
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.print(ran1.nextInt(10) + " ");
        }
        System.out.println();
        Random ran2 = new Random(8);
        System.out.println("使用另外一個種子爲8的Random對象生成[0,10)內隨機整數序列: ");
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.print(ran2.nextInt(10) + " ");
        }
        /**
         * 輸出結果爲：
         *
         * 使用種子爲8的Random對象生成[0,10)內隨機整數序列:
         * 4 6 0 1 2 8 1 1 3 0 
         * 使用另外一個種子爲8的Random對象生成[0,10)內隨機整數序列:
         * 4 6 0 1 2 8 1 1 3 0 
         *
         */

        // 案例3
        // 在沒帶參數構造函數生成的Random對象的種子缺省是當前系統時間的毫秒數。
        Random r3 = new Random();
        System.out.println();
        System.out.println("使用種子缺省是當前系統時間的毫秒數的Random對象生成[0,10)內隨機整數序列");
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.print(r3.nextInt(10)+" ");
        }
        /**
         * 輸出結果爲：
         *
         * 使用種子缺省是當前系統時間的毫秒數的Random對象生成[0,10)內隨機整數序列
         * 1 6 7 6 7 4 3 7 8 3 
         *
         */

        // 另外，直接使用Random沒法避免生成重複的數字，若是須要生成不重複的隨機數序列，須要藉助數組和集合類
        ArrayList list=new TestRandom2().getDiffNO(10);
        System.out.println();
        System.out.println("產生的n個不一樣的隨機數："+list);
    }


    /**
     * 生成n個不一樣的隨機數，且隨機數區間爲[0,10)
     * @param n
     * @return
     */
    public ArrayList getDiffNO(int n){
        // 生成 [0-n) 個不重複的隨機數
        // list 用來保存這些隨機數
        ArrayList list = new ArrayList();
        Random rand = new Random();
        boolean[] bool = new boolean[n];
        int num = 0;
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            do {
                // 若是產生的數相同繼續循環
                num = rand.nextInt(n);
            } while (bool[num]);
            bool[num] = true;
            list.add(num);
        }
        return list;
    }
}

備註：下面是Java.util.Random()方法摘要：

1. protected int next(int bits)：生成下一個僞隨機數。
2. boolean nextBoolean()：返回下一個僞隨機數，它是取自此隨機數生成器序列的均勻分佈的boolean值。
3. void nextBytes(byte[] bytes)：生成隨機字節並將其置於用戶提供的 byte 數組中。
4. double nextDouble()：返回下一個僞隨機數，它是取自此隨機數生成器序列的、在0.0和1.0之間均勻分佈的 double值。
5. float nextFloat()：返回下一個僞隨機數，它是取自此隨機數生成器序列的、在0.0和1.0之間均勻分佈float值。
6. double nextGaussian()：返回下一個僞隨機數，它是取自此隨機數生成器序列的、呈高斯（「正態」）分佈的double值，其平均值是0.0標準差是1.0。
7. int nextInt()：返回下一個僞隨機數，它是此隨機數生成器的序列中均勻分佈的 int 值。
8. int nextInt(int n)：返回一個僞隨機數，它是取自此隨機數生成器序列的、在（包括和指定值（不包括）之間均勻分佈的int值。
9. long nextLong()：返回下一個僞隨機數，它是取自此隨機數生成器序列的均勻分佈的 long 值。
10. void setSeed(long seed)：使用單個 long 種子設置此隨機數生成器的種子。

下面給幾個例子：
生成[0,1.0)區間的小數：double d1 = r.nextDouble();
生成[0,5.0)區間的小數：double d2 = r.nextDouble() * 5;
生成[1,2.5)區間的小數：double d3 = r.nextDouble() * 1.5 + 1;
生成-231到231-1之間的整數：int n = r.nextInt();
生成[0,10)區間的整數：
int n2 = r.nextInt(10);//方法一
n2 = Math.abs(r.nextInt() % 10);//方法二

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做者：殷俊傑
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